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開発した光アクセス・システムの応用イメージ 通信事業者の建物に設置するOLT(光回線終端装置)と家庭の宅内に設置するONU(光回線端末装置)との間に光スイッチ装置を置く。これで,利用者を切り替える。日立と慶應大のデータ。
開発した光アクセス・システムの応用イメージ 通信事業者の建物に設置するOLT(光回線終端装置)と家庭の宅内に設置するONU(光回線端末装置)との間に光スイッチ装置を置く。これで,利用者を切り替える。日立と慶應大のデータ。
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既存のPON(上)と今回のアクティブ光アクセス・システム(下)のスイッチングの違い PONでは全信号がONUに達し,各ONUが必要な光信号を取りだす。今回は,各ONUには必要な信号のみが到達する。光ファイバ分岐に伴う光信号の電力損失が低減して,通信距離の延伸と収容加入者数の増加が可能になる。日立と慶應大のデータ。
既存のPON(上)と今回のアクティブ光アクセス・システム(下)のスイッチングの違い PONでは全信号がONUに達し,各ONUが必要な光信号を取りだす。今回は,各ONUには必要な信号のみが到達する。光ファイバ分岐に伴う光信号の電力損失が低減して,通信距離の延伸と収容加入者数の増加が可能になる。日立と慶應大のデータ。
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試作したアクティブ光アクセス・システム 日立と慶應大のデータ。
試作したアクティブ光アクセス・システム 日立と慶應大のデータ。
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 日立製作所と慶應義塾大学理工学部教授の山中 直明氏は,アクティブ型で10Gビット/秒の光アクセス・システムの開発に成功したと発表した(ニュース・リリース)。家庭用光ファイバ通信サービス(以下,FTTH:fiber to the home)で現在使われているPON(passive optical network)と比べて,開発したシステムでは通信可能距離を2倍の40km,収容できる加入者数を4倍の128にできるとする。

 PONでは,光スプリッタを用いて通信事業者と各家庭との間を結ぶ光ファイバを分岐している。光スプリッタは給電が不要なため低コストでFTTHのシステムを構築できる。半面,光スプリッタでの分配時に信号電力が低下するため,通信可能な距離や収容可能な加入者数に制約が生じるという課題があった。

 そこで,日立と慶應大は,光スイッチを用いた新しいFTTH向け通信方式を開発した。その鍵は,電力損失が小さく,入出力ポート切り替え(スイッチング)を高速に行う光スイッチが握る。今回,両機関で1入力128出力規模の光スイッチ(1×128光スイッチ)を開発した。まず慶應大は,埋め込み型PLZT導波路方式により,偏波依存性がなく,光信号伝播に伴う電力損失低減が可能な光スイッチ(PLZT光スイッチ)を開発した。それをエピフォトニクスへ製造委託し,試作した。

 そして,日立がPLZT光スイッチを駆動するドライバ回路を開発し,PLZT光スイッチと共に光スイッチ・モジュールとして実装した。このモジュールにおいて,10Gビット/秒の通信に対応可能な,10ns以下での高速スイッチングに成功した。

 さらに日立は,光信号の宛先や送信元に応じて,スイッチング制御を行う方式を開発し,1×128光スイッチを搭載する光スイッチ装置に実装した。この光スイッチ装置,および日立が10G-EPON用として開発済みの光回線終端装置(OLT)と光回線端末装置(ONU)を用いて,通信距離40km,128加入者を収容する環境を構築し,OLT-ONU間での10Gビット/秒通信を実現した。

 将来,今回開発したアクティブ光アクセス・システムを従来のPONと並存する形で適材適所に導入することによって,FTTHのより広範な地域への展開など,光ファイバ通信サービスのさらなる普及に貢献できるとする。なお,今回の研究開発成果の一部は,独立行政法人情報通信研究機構(NICT)が進めるフォトニックネットワーク技術に関する研究開発の一環として,日立と慶應大が共同でNICTから受託した委託研究「集積化アクティブ光アクセス・システムの研究開発」によって得られたものである。